2011年路虎發現4啟動困難

滄州/趙鼎明

2011年路虎發現4啟動困難

滄州/趙鼎明

車型：配置5.0L發動機（508PN）。

行駛里程：84549km。

故障現象：用戶反映做完保養后，第二天早晨發動機啟動困難，加速不良?；氐奖ｐB店中，維修人員檢查發現，故障如用戶所述。使用診斷儀進行檢測，發現有故障碼“燃油油軌/系統壓力過低”。測量低壓燃油壓力為400kPa，低于450kPa的標準。給車輛低壓直接接上吊瓶，調整壓力在500kPa，故障依舊。拔下高壓燃油泵燃油計量閥的插頭，著車后測量電壓，為0，不正常。診斷儀讀取故障碼，還是“燃油油軌/系統壓力過低”的故障碼，沒有計量閥的故障碼。因用戶強調做完保養后出現的問題，要求查出故障原因再考慮是否維修，配件部門強調配件一旦訂貨就不能退，維修人員不能確定故障部件，沒辦法把車輛轉到總廠檢測。

故障診斷：使用診斷儀SDD進行檢測，發動機系統故障碼有4個（如圖1所示），分別為：①燃油油軌/系統壓力過低；②燃油泵A控制電路/斷路；③“噴射泵燃油計量控制B；④噴射泵燃油計量控制A。其中第2、第3和第4條故障碼是在分廠檢測時人為造成的，可以刪除。只有第1條是當前的存在且不能刪除。

圖1 故障碼

首先了解此車高壓燃油供給和控制系統的工作原理。此系統包括：①低壓和高壓管路；②兩個高壓燃油泵；③兩個燃油油軌和一個連通管道；④一個高壓壓力傳感器；⑤8個噴油器。來自燃油箱的低壓燃油經過高壓燃油泵加壓，并通過燃油油軌和連通管道提供給噴油器。發動機控制單元控制噴油器和高壓燃油泵，將所需的燃油噴射到燃燒室中。

兩個高壓燃油泵是完全相同的機械傳動泵，安裝在發電機背后的油底殼體的右側，前高壓燃油泵標識為1號泵，后高壓燃油泵標識為2號泵。輔助凸輪軸由曲軸通過輔助傳動鏈條以發動機的速度驅動高壓燃油泵。輔助凸輪軸有正時要求，以使油泵供油沖程與曲軸位置匹配。

圖2 高壓燃油泵示意圖

高壓燃油泵工作原理示意圖（如圖2所示）。減震室吸收壓力脈沖，燃油計量閥調節高壓燃油泵的輸出壓力。燃油計量閥是一個由發動機控制單元控制的常開電磁閥。在柱塞的進油沖程中，計量閥斷電打開，低壓油進入泵室，在柱塞向上運動加壓時，計量閥通電關閉，迫使泵室燃油通過單向閥進入高壓管路。通過改變計量閥的關閉點，改變燃油輸出量，從而決定系統高壓端的壓力。單向閥可阻止高壓燃油在柱塞進油沖程時進入泵室。減壓閥可防止系統壓力過高，當壓力高于20000kPa時，減壓閥打開并將燃油返回柱塞的進油端。

根據工作原理，造成第1條故障碼的原因有：①高壓燃油泵故障；②高壓傳感器故障；③高壓燃油泵驅動軸故障；④高壓燃油泵正時故障；⑤管路存在堵塞或泄漏；⑥發動機控制模塊故障；⑦線路故障等。

按照建議中的引導（如圖3所示），對兩個高壓燃油泵進行測試，測試結果為高壓燃油泵正常。維修人員認為兩個高壓燃油泵不可能同時損壞，所以排除了高壓燃油泵故障的可能。

排空高壓管路中的燃油，在低壓燃油管路裝上吊瓶，逐漸增加燃油系統中的壓力，在數據流中的高壓壓力逐漸升高并且低壓壓力接近，初步排除了高壓壓力傳感器的故障。

圖3 高壓燃油泵測試

排空機油，拆下一個高壓燃油泵，轉動曲軸，發現高壓燃油泵驅動凸輪軸轉動有力，排除了高壓燃油泵驅動軸斷裂的故障。

如果驅動軸的正時錯誤，會造成柱塞在進油沖程中，計量閥通電關閉，低壓油不能進入泵室，在柱塞向上運動加壓時，計量閥斷電打開，燃油不能被壓縮。所以正時非常重要，因此使用正時專用工具檢查高壓燃油泵正時（如圖4所示）。在發動機下部與變速器連接處拆下曲軸位置傳感器，順時針旋轉曲軸，在信號盤長方形缺口的位置，安裝上曲軸正時專用工具303-1447。拆下真空泵，安裝高壓燃油泵凸輪軸正時對齊專用工具JLR-303-1613，檢查高壓燃油泵正時，結果正時正確。

檢查管路沒有堵塞的地方。當計量閥斷路時也有故障碼，因此電路正常。

問題出在哪里？沒辦法，還是對數據流進行研究，獲得故障線索。選取了低壓系統的4個數據（如圖5所示），其數據流的描述為：①燃油泵占空比：顯示了低壓燃油泵的占空百分比；②燃油泵監測器占空因數：發動機控制模塊向燃油泵驅動模塊發出命令，操作燃油泵運行以便在燃油油軌中實現所需的壓力。以%的形式顯示針對燃油泵測得的占空比。此信號與空氣流量傳感器信號結合計算燃油噴射持續時間；③燃油油軌壓力——低范圍傳感器：燃油低壓側壓力傳感器持續地監測高壓燃油泵的供油線路中的燃油壓力，此值供發動機控制模塊用于計算所需的低壓燃油泵占空比，其電壓信號與壓力成正比；④燃油泵控制B（低壓）——期望結果：低壓燃油泵向高壓燃油泵的供油管供應燃油，顯示發動機控制模塊要求的燃油泵產生的壓力值，以kPa為單位，此信號與質量空氣流量傳感器信號結合起來用于計算燃油噴射持續期。

圖4 專用工具檢查正時

測量故障車，以上低壓信號正常，排除了低壓系統故障。

圖5 低壓數據流

圖6 正常車高壓系統數據流

圖7 故障車高壓系統數據流

選取了高壓系統的5個數據（如圖6所示），其數據流的描述為 ：①高壓燃油泵控制：如果該值設置為“打開”則表示高壓燃油泵狀態為激活狀態，也就是工作狀態。②高壓燃油供油泵持續時間（PCM)：顯示了高壓燃油供油泵持續工作時間，此信號與空氣流量傳感器結合起來，用于計算燃油噴射持續期。正常范圍在15～35°之間，角度越大燃油輸出量越大。③燃油油軌壓力高范圍傳感器：顯示了高壓范圍傳感器處的燃油油軌壓力。④燃油油軌壓力：持續地監測燃油油軌中的燃油壓力，利用此信息來要求燃油泵驅動模塊操作燃油泵以提供特定的燃油流量。⑤燃油油軌壓力傳感器——高范圍傳感器：顯示燃油油軌高壓壓力傳感器的電壓。是一個壓力式電阻型傳感器，其中包含一個執行隔膜，隔膜偏轉為發動機控制模塊提供了與燃油油軌中的燃油壓力成正比的信號電壓。傳感器持續監測為噴油器供油的燃油供油管中的燃油壓力。壓力隨發動機負荷和燃油泵壓力調節而變化。

讀取故障車的高壓數據流，發現數據全部錯誤（如圖7所示），高壓壓力傳感器的電壓太低，與之對應的高壓燃油壓力也太低，并且與低壓壓力相近，而高壓燃油供油泵持續時間（PCM）為97.416°，達到了最大值，說明高壓燃油泵按照發動機控制單元的要求全負荷工作，但壓力還是低，所以判斷高壓燃油泵故障。

故障排除：確定高壓燃油泵故障后，與用戶進行了充分的溝通，經用戶同意后更換兩個高壓燃油泵（如圖8所示），故障排除。

圖8 高壓燃油泵故障件

故障總結：此車啟動困難的原因是兩個高壓燃油泵同時損壞，油軌內高壓壓力低，造成發動機啟動困難，加速不良。高壓燃油泵可能不是在同一時間內同時損壞的，可能先壞了一個，另一個正常工作，用戶察覺不到，第二個壞了，才有了明顯的故障現象。由于按照建議中的引導對高壓燃油泵進行檢測，結果顯示正常，造成了誤判。維修中，要會對數據流進行分析判斷。